Сварочная маска: устройство и виды¶

Сварочная маска (также сварочный щиток, шлем сварщика) — средство индивидуальной защиты лица и глаз, применяемое при дуговой, плазменной, газовой и иных видах сварки для экранирования глаз и кожи от ультрафиолетового и инфракрасного излучения, яркого видимого света, искр, брызг расплавленного металла и раскалённой окалины. Основной функцией маски является защита сетчатки от ожога, который может развиться за доли секунды при взгляде на электрическую дугу без светофильтра.

¶Назначение и принцип действия

Электрическая дуга излучает в широком диапазоне: ультрафиолетовое излучение вызывает «электроофтальмию» (болезненное воспаление роговицы, проявляющееся через несколько часов), инфракрасное — способствует помутнению хрусталика (катаракте), видимый свет большой яркости даёт временное ослепление. Корпус маски из непрозрачного термостойкого материала закрывает лицо, а в смотровое окно вставлен светофильтр, ослабляющий излучение до безопасного уровня. Степень ослабления характеризуется номером затемнения (DIN), который подбирается по силе сварочного тока и виду процесса.

¶Устройство

Типовая маска состоит из следующих элементов:

• Корпус — изготавливается из термостойкого пластика (полиамид, поликарбонат, стеклопластик), реже из кожи или фибры в исторических моделях. Имеет обтекаемую форму, закрывающую лицо, лоб, уши и шею.
• Смотровое окно — прямоугольное или трапециевидное отверстие под светофильтр.
• Светофильтр — стеклянная или полимерная пластина с напылением либо жидкокристаллический элемент.
• Защитные стёкла — прозрачные сменные пластины снаружи и изнутри светофильтра, предохраняющие его от брызг и царапин.
• Оголовье — регулируемая система крепления на голове, позволяющая поднимать щиток без снятия.
• Держатель — у ручных щитков вместо оголовья имеется рукоятка.

¶Классификация

¶По способу ношения

• Ручные щитки — удерживаются одной рукой за рукоятку; вторая рука остаётся свободной для манипуляций с электродом. Применяются при коротких и монтажных работах.
• Головные маски — крепятся на голове оголовьем, освобождая обе руки. Наиболее распространённый тип.
• Маски-капюшоны — совмещённые с защитой головы и дыхательных путей, применяются при сварке в замкнутых пространствах и при повышенной загазованности.

¶По типу светофильтра

• Пассивные (с постоянным затемнением) — простейший и самый дешёвый вариант: стекло с фиксированным номером DIN. Сварщик вынужден откидывать маску при зачистке шва и контроле, что снижает производительность.
• С автоматическим затемнением («хамелеон») — содержат жидкокристаллический фильтр, который в отсутствие дуги остаётся светлым (DIN 3–4), а при её появлении за доли миллисекунды темнеет до заданного значения. Управляются датчиками (фотодиодами), реагирующими на излучение дуги.

Ключевые параметры «хамелеонов»:

¶История

До появления промышленной дуговой сварки (вторая половина XIX века) защита сводилась к очкам с тёмными стёклами. Массовое применение электрической дуги потребовало более надёжного экрана. В начале XX века распространились ручные щитки из дерева и фибры со слюдяными или тёмными стеклянными вставками. В 1937 году американская компания Willson Products предложила первую маску с креплением на голове. Жидкокристаллические светофильтры с автоматическим затемнением появились в 1980-х годах и к 2000-м стали массовым продуктом. В СССР выпускались щитки по ГОСТ 12.4.035, стандартизация светофильтров велась по ГОСТ 9411.

¶Стандарты и маркировка

В России и странах СНГ требования к маскам устанавливает ГОСТ 12.4.035-2019 (ранее ГОСТ 12.4.035-78), а к светофильтрам — ГОСТ 12.4.080 и серия ГОСТ 9411. Международный стандарт — EN 175 и EN 379 (для автоматических фильтров), а также ISO 16321. На корпусе и фильтре указывают номер затемнения, класс оптики (1 — наилучший), маркировку производителя и знак соответствия.

¶Применение

Маски применяются при:

• ручной дуговой сварке покрытыми электродами;
• сварке в среде защитных газов (MIG/MAG, TIG);
• плазменной резке и сварке;
• газовой сварке и пайке;
• наплавке и воздушно-дуговой строжке.

Для разных процессов подбирают разное затемнение: например, при TIG на малых токах достаточно DIN 9–10, при ручной дуговой сварке на 200 А — DIN 11–12, при плазменной резке — DIN 11–13.

¶Критика и ограничения

Пассивные маски неудобны при частых переходах между сваркой и вспомогательными операциями. Автоматические фильтры дороже, чувствительны к низким температурам (замедляется срабатывание), могут ложно срабатывать от яркого солнечного света или посторонних источников, требуют замены элементов питания. Дешёвые модели с малым числом датчиков дают «мерцание» при сварке в неудобном положении, когда рука или деталь перекрывают обзор фотодиодам. Кроме того, маска не защищает органы дыхания — при необходимости её дополняют респиратором или используют принудительную подачу воздуха.

¶Выбор и уход

При выборе учитывают вид сварки, максимальный ток, условия работы (температура, освещённость), массу и баланс маски, возможность замены стёкол. Защитные пластины меняют по мере загрязнения и царапин; корпус очищают мягкой тканью без растворителей, разрушающих пластик. Оголовье регулируют так, чтобы маска сидела плотно, но не давила, а при откидывании не смещала фильтр относительно линии взгляда.

Источники: ГОСТ 12.4.035-2019, ГОСТ 9411, EN 175, EN 379, ISO 16321, технические каталоги производителей средств индивидуальной защиты, справочные материалы по технологии сварочного производства.